JP2010537784A - Patient support device - Google Patents
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Abstract
放射線療法用治療システムのテーブル・アセンブリの２つの対向する端部を実質的に同期させるように構成される方法およびシステム。このシステムは、横方向運動制御システムを備える。横方向運動制御システムは、テーブル・アセンブリと結合され、テーブル・アセンブリが放射線療法用治療システムのガントリに対して横方向に移動される際に、テーブル・アセンブリの２つの対向する端部の位置を検出し、それらの位置を実質的に同期させるように構成される。 A method and system configured to substantially synchronize two opposing ends of a table assembly of a radiation therapy treatment system. The system includes a lateral motion control system. The lateral motion control system is coupled to the table assembly and positions the two opposing ends of the table assembly as the table assembly is moved laterally relative to the gantry of the radiation therapy treatment system. It is configured to detect and substantially synchronize their position.
Description
本出願は、２００７年９月４日に出願された米国仮特許出願第６０／９６９，９０４号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全内容が参照により本明細書に組み込まれる。 This application claims priority from US Provisional Patent Application No. 60 / 969,904, filed Sep. 4, 2007, the entire contents of which are incorporated herein by reference. .
本発明は、放射線療法の撮像および治療のシステムに関する。より具体的には、本発明は、改善された運動制御を備えるそのようなシステムと共に使用するための患者支持デバイスに関する。 The present invention relates to radiotherapy imaging and treatment systems. More specifically, the invention relates to a patient support device for use with such a system with improved motion control.
放射線療法用の医療設備は、高エネルギー放射線により潰瘍組織を治療する。線量および線量配置は、潰瘍が破壊されるのに十分な放射線を受けるように、ならびに、周囲および隣接する非潰瘍組織に対する損傷が最小限に抑えられるように、正確に制御されなければならない。強度変調放射線治療（ＩＭＲＴ：ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ ｍｏｄｕｌａｔｅｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｔｈｅｒａｐｙ）は、強度および／またはエネルギーがそれぞれ別個に制御され得る複数の放射線によって、患者を治療する。これらの放射線は、患者に対して様々な角度から送られ、組み合わされ、所望される線量パターンを形成する。外部放射線源を用いる放射線療法においては、患者の外部にある放射線源が、内部の潰瘍を治療する。この外部放射線源は、通常は、潰瘍部位にのみにビームが向かうようにコリメートされる。典型的には、放射線源は、高エネルギーＸ線、特定の線形加速器からの電子、または高度に集束された放射性同位元素からのガンマ線の何れかを含むが、他のタイプの放射線源も可能である。 Medical facilities for radiation therapy treat ulcer tissue with high energy radiation. Dose and dose placement must be accurately controlled to receive enough radiation to destroy the ulcer and to minimize damage to surrounding and adjacent non-ulcer tissue. Intensity modulated radiation therapy (IMRT) treats a patient with multiple radiations whose intensity and / or energy can each be controlled separately. These radiations are delivered from various angles to the patient and combined to form the desired dose pattern. In radiation therapy using an external radiation source, a radiation source external to the patient treats the internal ulcer. This external radiation source is usually collimated so that the beam is directed only to the ulcer site. Typically, the radiation source includes either high energy x-rays, electrons from certain linear accelerators, or gamma rays from highly focused radioisotopes, although other types of radiation sources are possible. is there.
患者に対する放射線照射の位置を制御する１つの方式は、１または複数の方向に調節可能な診療台などのような患者支持デバイスを使用することによるものである。患者支持デバイスの使用は、医療分野においてよく知られており、同様の患者支持デバイスが、ＣＴスキャン・デバイスおよび磁気共鳴撮像装置（ＭＲＩ）において使用される。患者支持デバイスにより、患者を、照射される放射線の領域内または領域外に移動させることが可能となり、場合によっては、放射線治療の最中に患者の位置を調節することが可能となる。 One way to control the position of radiation exposure to the patient is by using a patient support device such as a medical table that can be adjusted in one or more directions. The use of patient support devices is well known in the medical field, and similar patient support devices are used in CT scan devices and magnetic resonance imaging devices (MRI). The patient support device allows the patient to be moved into or out of the area of radiation to be irradiated, and in some cases, the patient's position can be adjusted during radiation therapy.
診療台などの患者支持デバイスがこのようにして使用されるとき、考慮する必要のある多数の変数が存在する。例えば、構造材料、および診療台を操作するために必要な適切な電子機器の構成を慎重に選択し、診療台の円滑な操作および診療台の位置の正確な測定（診療台が複数の可動部分を有するとき）を確実なものとしなければならない。これらの特徴が放射線照射環境において十分に考慮されるとき、患者支持デバイスは、患者に対する成果を向上させる重要なツールになり得る。 There are a number of variables that need to be considered when a patient support device such as a medical table is used in this manner. For example, carefully select the structural materials and the appropriate electronics configuration needed to operate the table, and ensure smooth operation of the table and accurate measurement of the position of the table (the table has multiple moving parts) Must be ensured). When these features are fully considered in the radiation environment, patient support devices can be an important tool to improve outcomes for patients.
一実施形態において、本発明は、ベースと、テーブル・アセンブリと、制御装置と、横方向運動制御システムとを備える患者支持デバイスを提供する。テーブル・アセンブリは、患者を支持するように構成され、下側支持部と、下側支持部に対して移動可能な上側支持部とを備え、上側支持部は、第１の端部および第２の端部を備える。制御装置は、テーブル・アセンブリと電気的に結合され、ある軸に沿って第１の方向に、また、その軸に対して横方向に、また、その軸に対して垂直方向に移動するように、テーブル・アセンブリに対して指示するように構成される。横方向運動制御システムは、テーブル・アセンブリと電気的に結合されるものであり、上側支持部の第１の端部と結合されたシャフトを含む第１のモータと、シャフトと結合され、第１のモータのシャフトの第１の位置を検出するように構成された第１のエンコーダと、上側支持部の第２の端部と結合されたシャフトを含む第２のモータと、シャフトと結合され、第２のモータのシャフトの第２の位置を検出するように構成された第２のエンコーダとを備え、制御装置は、第１の位置および第２の位置を受け取り、比較するように構成され、制御装置は、第１の位置および第２の位置を実質的に同期させるように第１のモータおよび第２のモータに指示を通信するように構成される。 In one embodiment, the present invention provides a patient support device comprising a base, a table assembly, a controller, and a lateral motion control system. The table assembly is configured to support a patient and includes a lower support and an upper support movable with respect to the lower support, the upper support having a first end and a second End. The controller is electrically coupled to the table assembly so as to move in a first direction along an axis, in a direction transverse to the axis, and in a direction perpendicular to the axis. Configured to instruct the table assembly. The lateral motion control system is electrically coupled to the table assembly, and includes a first motor including a shaft coupled to the first end of the upper support, the first motor coupled to the shaft, A first encoder configured to detect a first position of the motor shaft; a second motor including a shaft coupled to the second end of the upper support; and the shaft; A second encoder configured to detect a second position of the shaft of the second motor, the controller is configured to receive and compare the first position and the second position; The controller is configured to communicate instructions to the first motor and the second motor to substantially synchronize the first position and the second position.
別の実施形態において、本発明は、ガントリと、患者を支持するように構成されたテーブル・アセンブリと、制御装置と、横方向運動制御システムとを備える放射線療法用治療システムを提供する。テーブル・アセンブリは、下側支持部と、下側支持部に対して移動可能な上側支持部とを備え、上側支持部は、第１の端部および第２の端部を備える。制御装置は、テーブル・アセンブリと電気的に結合され、ガントリ内への第１の方向に、また、第１の方向に対して横方向に、また、第１の方向に対して垂直方向に移動するように、テーブル・アセンブリに対して指示するように構成される。横方向運動制御システムは、テーブル・アセンブリと電気的に結合され、上側支持部の第１の端部の位置および上側支持部の第２の端部の位置を検出し、第１の端部の位置および第２の端部の位置を出力するように構成される。 In another embodiment, the present invention provides a radiation therapy treatment system comprising a gantry, a table assembly configured to support a patient, a controller, and a lateral motion control system. The table assembly includes a lower support and an upper support that is movable relative to the lower support. The upper support includes a first end and a second end. The controller is electrically coupled to the table assembly and moves in a first direction into the gantry, in a direction transverse to the first direction, and in a direction perpendicular to the first direction. Configured to instruct the table assembly. The lateral motion control system is electrically coupled to the table assembly to detect the position of the first end of the upper support and the position of the second end of the upper support, It is configured to output the position and the position of the second end.
本発明の別の態様において、本発明は、放射線療法用治療システム用のテーブル・アセンブリの第１の端部の位置を検出するステップと、テーブル・アセンブリの第２の端部の位置を検出するステップと、第２の端部の位置と第１の端部の位置とを比較するステップと、第１の端部の位置と第２の端部の位置とを実質的に同期させるステップとを含む方法を提供する。 In another aspect of the present invention, the present invention detects the position of a first end of a table assembly for a radiation therapy treatment system and detects the position of a second end of the table assembly. Comparing the position of the second end with the position of the first end, and substantially synchronizing the position of the first end with the position of the second end. A method of including is provided.
本発明の他の態様は、詳細な説明および添付の図面を精査することにより明らかになろう。 Other aspects of the invention will become apparent by reviewing the detailed description and accompanying drawings.
本発明の実施形態の詳細な説明を行う前に、本発明はその適用が、以下の説明において示される、または以下の図面において示される構成要素の構造および構成の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な様式での実施または実現が可能である。また、本明細書において使用される術語および用語は説明のためのものであり、限定的なものとして見なされるべきではないことを理解されたい。本明細書において、「含む」、「備える」、「有する」、およびそれらの変化した語が使用される場合には、以降に挙げられる物およびその均等物、ならびに追加的な物が包含される。明示されない限り、または他の様式で限定されない限り、「取り付けられた」、「接続された」、「支持された」、および「結合された」、ならびにそれらの変化した語は広義に使用され、直接的ならびに間接的な、取付け、接続、支持、および結合を包含する。 Before a detailed description of embodiments of the present invention, it is understood that the present invention is not limited in its application to the details of construction and construction of the components set forth in the following description or illustrated in the following drawings. I want. The invention is capable of other embodiments and of being practiced or implemented in various ways. It should also be understood that the terminology and terminology used herein is for the purpose of description and should not be regarded as limiting. In this specification, when "including", "comprising", "having", and their changed terms are used, the following listed items and equivalents thereof, and additional items are included. . Unless explicitly stated or otherwise limited, "attached", "connected", "supported", and "coupled" and their varied terms are used broadly, Includes direct and indirect attachment, connection, support, and coupling.
本明細書において、図面を説明する上で上側、下側、下側向、上側向、後方、底部、前部、後部などのような、方向に関する参照がなされることがあるが、これらの参照は、便宜上の理由により図面（普通に見たとき）に対してなされる。これらの方向は、文字通り理解されることも、何らかの形態に本発明を限定することも意図されていない。更に、本明細書において、「第１の」、「第２の」、「第３の」などの語は、説明のために使用されるものであり、相対的な重要性や優位性を指示するものではなく、意図するものではない。 In this specification, reference may be made to directions, such as upper, lower, lower, upper, rear, bottom, front, rear, etc., in describing the drawings. Is made to the drawing (when viewed normally) for reasons of convenience. These directions are not understood literally or are not intended to limit the invention to any form. Further, in the present specification, the terms “first”, “second”, “third” and the like are used for explanation and indicate relative importance and superiority. It is not what you intend to do.
更に、本発明の実施形態は、説明上の理由により、それらの構成要素の大半が専らハードウェアとして実装されたものとして示され説明され得る、ハードウェア、ソフトウェア、および電子構成要素または電子モジュールを含むことを理解されたい。しかしながら、当業者には、この詳細な説明を読めば、少なくとも１つの実施形態において、本発明の電子ベースの態様をソフトウェアとして実装でき得ることが理解されよう。従って、複数のハードウェア・ベース・デバイスおよびソフトウェア・ベース・デバイス、ならびに複数の異なる構造コンポーネントが本発明を実施するために使用され得ることに、留意されたい。更に、以降の段落において説明されるように、図面に示される特定の機械的構成は、本発明の実施形態を例示することを意図しており、他の代替の機械的構成も可能である。 Furthermore, embodiments of the present invention include hardware, software, and electronic components or modules that may be shown and described for illustrative reasons as most of those components are implemented solely as hardware. Please understand that. However, one skilled in the art, after reading this detailed description, will understand that in at least one embodiment, the electronic-based aspects of the present invention can be implemented as software. Thus, it should be noted that multiple hardware and software based devices and multiple different structural components can be used to implement the present invention. Further, as described in the following paragraphs, the particular mechanical configuration shown in the drawings is intended to exemplify embodiments of the invention, and other alternative mechanical configurations are possible.
図１は、患者１４に対して放射線療法を施すことが可能な放射線療法用治療システム１０を示す。放射線療法による治療は、光子ベースの放射線療法、近接照射療法、電子ビーム療法、光子療法、中性子療法、粒子療法、または他のタイプの治療法を含み得る。放射線療法用治療システム１０はガントリ１８を含む。ガントリ１８は放射線モジュール２２を支持することが可能であり、放射線モジュール２２は、放射線源２４、および、放射線のビーム３０を生成するように動作可能な線形加速器２６（別称「リニアック」）を備えることが可能である。図に示されるガントリ１８はリング型ガントリであり、全３６０°の弧を通って延び、完全なリングまたは円を形成するが、他のタイプの取付け構成も使用されてよい。例えば、Ｃ型の部分リング型ガントリやロボット・アームを使用することが可能である。また、患者１４に対して様々な回転位置および／または軸方向位置において放射線モジュール２２を位置決めすることが可能な任意の他のフレームワークが使用されてもよい。更に、放射線源２４は、ガントリ１８の形状に従わない経路を移動してよい。例えば、放射線源２４は、図示されるガントリ１８が略円形の形状であっても、非円形経路を移動してよい。示される実施形態のガントリ１８はガントリ開口３２を画定し、その開口の中を、患者１４が治療の際に移動する。 FIG. 1 shows a radiation therapy treatment system 10 capable of performing radiation therapy on a patient 14. Treatment with radiation therapy may include photon-based radiation therapy, brachytherapy, electron beam therapy, photon therapy, neutron therapy, particle therapy, or other types of treatment. The radiation therapy treatment system 10 includes a gantry 18. The gantry 18 can support a radiation module 22 that includes a radiation source 24 and a linear accelerator 26 (also known as “linac”) operable to generate a beam 30 of radiation. Is possible. The gantry 18 shown in the figure is a ring-type gantry that extends through a full 360 ° arc and forms a complete ring or circle, although other types of mounting configurations may be used. For example, a C-type partial ring gantry or a robot arm can be used. Also, any other framework capable of positioning the radiation module 22 at various rotational and / or axial positions relative to the patient 14 may be used. Further, the radiation source 24 may travel a path that does not follow the shape of the gantry 18. For example, the radiation source 24 may move in a non-circular path even if the illustrated gantry 18 has a generally circular shape. The gantry 18 of the illustrated embodiment defines a gantry opening 32 through which the patient 14 moves during treatment.
放射線モジュール２２は、放射線ビーム３０を変更または変調するように動作可能な変調デバイス３４も備えることが可能である。変調デバイス３４は、放射線ビーム３０の変調を行い、患者１４の方へ放射線ビーム３０を向けて送る。具体的には、放射線ビーム３０は、患者の一部分３８へ向けられる。広く述べれば、部分は、全身を含んでもよいが、一般的には、全身よりも狭く、２次元範囲および／または３次元体積により画定され得る。放射線を受けることが望ましい一部分または一部位（標的または標的領域と呼ばれることもある）が、関心領域の一例である。別のタイプの関心領域は、危険領域である。ある部分が危険領域を含む場合、放射線ビームは、その危険領域からそらされることが好ましい。このような変調は、強度変調放射線治療（「ＩＭＲＴ」）と呼ばれることもある。 The radiation module 22 may also include a modulation device 34 that is operable to modify or modulate the radiation beam 30. The modulation device 34 modulates the radiation beam 30 and directs the radiation beam 30 toward the patient 14. Specifically, the radiation beam 30 is directed to a portion 38 of the patient. Broadly speaking, the portion may include the whole body, but is generally narrower than the whole body and may be defined by a two-dimensional extent and / or a three-dimensional volume. A portion or portion of the radiation desired to receive radiation (sometimes referred to as a target or target region) is an example of a region of interest. Another type of region of interest is a hazardous region. If a part includes a hazardous area, the radiation beam is preferably diverted from the hazardous area. Such modulation is sometimes referred to as intensity modulated radiation therapy (“IMRT”).
変調デバイス３４は、図２に示されるようなコリメーション・デバイス４２を備えることが可能である。コリメーション・デバイス４２は、放射線ビーム３０が通過し得る開口５０のサイズを画定および調節する１組のジョー部（jaw）４６を備える。ジョー部４６は、上側ジョー部５４および下側ジョー部５８を備える。上側ジョー部５４および下側ジョー部５８は、開口５０のサイズを調節するように移動可能である。ジョー部４６の位置により、患者１４へ照射されるビーム３０の形状が調整される。 The modulation device 34 may comprise a collimation device 42 as shown in FIG. The collimation device 42 includes a set of jaws 46 that define and adjust the size of the aperture 50 through which the radiation beam 30 can pass. The jaw portion 46 includes an upper jaw portion 54 and a lower jaw portion 58. Upper jaw portion 54 and lower jaw portion 58 are movable to adjust the size of opening 50. The shape of the beam 30 irradiated to the patient 14 is adjusted by the position of the jaw portion 46.
一実施形態においては、図２に示されるように、変調デバイス３４はマルチリーフ・コリメータ６２（通称「ＭＬＣ」）を備えることが可能であり、このマルチリーフ・コリメータ６２は、強度変調を実施するために、ある位置間で移動するように動作可能な複数のインターレースされたリーフ６６を備える。また、リーフ６６は、最小開位置と最大開位置との間における任意の位置に移動され得ることに留意されたい。複数のインターレースされたリーフ６６は、放射線ビーム３０が患者１４の部分３８に到達する前に、放射線ビーム３０の強度、サイズ、および形状を変調する。リーフ６６のそれぞれは、モータや空気弁などのようなアクチュエータ７０によって個別に制御され、リーフ６６が放射線の通過を許可または遮断するために迅速に開閉することが可能とされる。アクチュエータ７０は、コンピュータ７４および／または制御装置により制御され得る。 In one embodiment, as shown in FIG. 2, the modulation device 34 can comprise a multi-leaf collimator 62 (commonly referred to as “MLC”), which performs intensity modulation. For this purpose, it comprises a plurality of interlaced leaves 66 operable to move between certain positions. It should also be noted that the leaf 66 can be moved to any position between the minimum open position and the maximum open position. The plurality of interlaced leaves 66 modulate the intensity, size, and shape of the radiation beam 30 before it reaches the portion 38 of the patient 14. Each leaf 66 is individually controlled by an actuator 70, such as a motor or air valve, allowing the leaf 66 to open and close quickly to allow or block the passage of radiation. The actuator 70 can be controlled by a computer 74 and / or a control device.
また、放射線療法用治療システム１０は、図１に示されるように、放射線ビーム３０を受けるように動作可能な、例えば、キロボルト検出器またはメガボルト検出器などのような検出器７８を備えることができる。線形加速器（リニア・アクセレレータ）２６および検出器７８は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムとして動作して、患者１４のＣＴ画像を生成することも可能である。線形加速器２６は、患者１４の部分３８の方へ放射線ビーム３０を発する。部分３８は、放射線の一部を吸収する。検出器７８は、部分３８により吸収された放射線量を検出または測定する。線形加速器２６が患者１４の周囲にて回転して患者１４の方へ放射線を発すると、検出器７８は、様々な角度からの吸収度データを収集する。収集された吸収度データはコンピュータ７４へ伝送され、吸収度データが処理され、患者の身体組織および身体器官の画像が生成される。これらの画像は、骨、軟組織、および血管を示すことも可能である。また、システム１０は、治療の際に患者１４の少なくとも一部を支持するように動作可能な、診療台８２として示されている患者支持デバイスを備えることも可能である。図示される診療台８２は患者１４の全身を支持するように設計されているが、本発明の他の実施形態においては、患者支持部は、全身を支持する必要はなく、治療の際に患者１４の一部分のみを支持するように設計されてもよい。診療台８２は、軸８４（即ちＹ軸）に沿って、放射線領域内および放射線領域外に移動する。診療台８２はまた、図に示すＸ軸およびＺ軸に沿って移動することもできる。 The radiation therapy treatment system 10 can also include a detector 78, such as a kilovolt detector or a megavolt detector, operable to receive the radiation beam 30, as shown in FIG. . The linear accelerator 26 and detector 78 can also operate as a computed tomography (CT) system to generate a CT image of the patient 14. The linear accelerator 26 emits a radiation beam 30 toward a portion 38 of the patient 14. Portion 38 absorbs part of the radiation. Detector 78 detects or measures the amount of radiation absorbed by portion 38. As linear accelerator 26 rotates around patient 14 and emits radiation toward patient 14, detector 78 collects absorbance data from various angles. The collected absorbance data is transmitted to the computer 74 where the absorbance data is processed to generate images of the patient's body tissues and organs. These images can also show bone, soft tissue, and blood vessels. The system 10 can also include a patient support device, shown as a table 82, operable to support at least a portion of the patient 14 during treatment. Although the illustrated medical table 82 is designed to support the entire body of the patient 14, in other embodiments of the present invention, the patient support need not support the entire body and the patient is treated during treatment. It may be designed to support only a portion of 14. The medical table 82 moves along the axis 84 (that is, the Y axis) in and out of the radiation region. The medical table 82 can also move along the X and Z axes shown in the figure.
図３ないし図６を参照すると、診療台８２は、プラットフォーム９５を介してベース９３と結合されたテーブル・アセンブリ９２を備える。テーブル・アセンブリ９２は、下側支持部９８と可動式に結合された上側支持部９４を備える。とりわけ図５を参照すると、上側支持部９４は、実質的に平坦な矩形の支持部材であり、その上にて治療の際に患者が支持される。上側支持部９４は、治療の際に放射線ビーム３０内および放射線ビーム３０外に患者を移動させるように、下側支持部９８に対して移動可能である。図示される実施形態において、上側支持部９４および下側支持部９８は、炭素繊維複合体で構成されるが、他の適切な複合体からなる支持部も可能である。 With reference to FIGS. 3-6, the medical table 82 includes a table assembly 92 coupled to a base 93 via a platform 95. Table assembly 92 includes an upper support 94 movably coupled to a lower support 98. With particular reference to FIG. 5, the upper support 94 is a substantially flat rectangular support member upon which a patient is supported during treatment. The upper support 94 is movable relative to the lower support 98 so as to move the patient in and out of the radiation beam 30 during treatment. In the illustrated embodiment, the upper support portion 94 and the lower support portion 98 are composed of a carbon fiber composite, although support portions made of other suitable composites are possible.
上側支持部９４は、上側面１０２と、下側支持部９８の上側面１１０に接触する下側面１０６とを有する。実施形態に示されるように、下側面１０６は、上側支持部９４が下側支持部９８に対して移動される際の、下側面１０６と下側支持部９８の上側面１１０との間の摩擦を低減させることを意図したベアリング層１１４を備える。図示される実施形態において、ベアリング層１１４は、感圧接着剤を使用して下側面１０６に結合されるポリイミド・ラミネートである。図示される実施形態において、このラミネートは、ＤｕＰｏｎｔ（登録商標）社から入手可能なＫａｐｔｏｎ（登録商標）である。上側支持部９４が下側支持部９８に対して移動するとき、これら支持部の間に生じる摩擦が、診療台８２の動作を制御する電子機器の動作の妨げとなるおそれがあり、従って、この摩擦を低減させることが本発明の目的の１つとなる。更に、支持部が、炭素繊維複合体から構成されている場合、この摩擦により炭素の粉塵が生じて蓄積されるおそれがあり、これは、診療台の動作に問題を引き起こすおそれがある。更に、上側支持部９４および下側支持部９８の表面が互いに直接的に接触した場合、この接触により、さらなる磨耗が生じ、おそらくはそれらの支持部自体に反りが生じることになり、これにより、診療台により患者を位置決めする動作の精度が低下するだけではなく、診療台に故障が生じるおそれもある。 The upper support portion 94 has an upper side surface 102 and a lower side surface 106 that contacts the upper side surface 110 of the lower support portion 98. As shown in the embodiment, the lower side surface 106 is a friction between the lower side surface 106 and the upper side surface 110 of the lower side support portion 98 when the upper side support portion 94 is moved with respect to the lower side support portion 98. A bearing layer 114 intended to reduce. In the illustrated embodiment, the bearing layer 114 is a polyimide laminate that is bonded to the lower surface 106 using a pressure sensitive adhesive. In the illustrated embodiment, the laminate is Kapton® available from DuPont®. When the upper support portion 94 moves with respect to the lower support portion 98, friction generated between these support portions may interfere with the operation of the electronic device that controls the operation of the medical table 82. Reducing friction is one of the objects of the present invention. Furthermore, when the support portion is made of a carbon fiber composite, there is a risk that carbon dust may be generated and accumulated due to this friction, which may cause a problem in the operation of the medical table. Furthermore, if the surfaces of the upper support 94 and the lower support 98 are in direct contact with each other, this contact will cause further wear and possibly warp the support itself, thereby Not only does the accuracy of the operation of positioning the patient with the table decrease, but there is also a risk that the table will fail.
図４を参照すると、下側支持部９８は、診療台８２の操作に必要な配線を受容し収容するように設計された２つのチャネル１１８を備える。幾つかの実施形態において、保持部材１２２がチャネル１１８内で配線の上に配置され、配線を定位置に保持し、配線をチャネル１１８内で直線状にするように作用して、上側支持部９４と下側支持部９８との間で配線が挟まれる可能性を低減させる。更に、画像の再現性のためにも、配線を直線的かつ一定の位置に保持することが望ましい。保持部材１２２と配線自体の外側シースとの双方とも耐放射線性材料から構成され、診療台８２の高放射線環境における配線の保護および適切な機能を実現する。チャネル１１８の間隔および設計は、データ線と電力線とを分けるように選択され、２つの線が十分に離間されないときに生じる干渉の問題を回避するようにされる。 Referring to FIG. 4, the lower support 98 includes two channels 118 designed to receive and accommodate the wiring necessary for operation of the clinic table 82. In some embodiments, a retaining member 122 is disposed over the wiring in the channel 118 and acts to hold the wiring in place and straighten the wiring in the channel 118 to provide support for the upper support 94. And the possibility that the wiring is sandwiched between the lower support portion 98 is reduced. Furthermore, it is desirable to keep the wiring in a straight and fixed position for image reproducibility. Both the holding member 122 and the outer sheath of the wiring itself are made of a radiation-resistant material, and realize protection of the wiring in the high radiation environment of the medical table 82 and an appropriate function. The spacing and design of the channel 118 is selected to separate the data and power lines so as to avoid interference problems that occur when the two lines are not sufficiently separated.
テーブル・アセンブリ９２は、図１に示されるように、Ｘ、Ｙ、およびＺ方向に移動可能である。ガントリ１８および放射線ビーム３０に対するテーブル・アセンブリ９２の位置決め、従って、患者の位置の位置決めは、患者の適切な部位に放射線が確実に照射されるように、正確なものでなければならない。テーブル・アセンブリ９２の動きは、図７ないし図１０において示される制御キーパッド１４０を使用して診療台オペレータにより制御される。ユーザが、キーパッド１４０のボタン１４４を作動させると、テーブル・アセンブリ９２はユーザの指示で移動することになる。 The table assembly 92 is movable in the X, Y, and Z directions as shown in FIG. The positioning of the table assembly 92 relative to the gantry 18 and the radiation beam 30, and thus the positioning of the patient position, must be accurate to ensure that the appropriate area of the patient is irradiated with radiation. The movement of the table assembly 92 is controlled by the clinic table operator using the control keypad 140 shown in FIGS. When the user activates the button 144 on the keypad 140, the table assembly 92 will move under the direction of the user.
本発明による診療台８２の別の特徴は、横方向移動（即ちＸ方向の移動）が自動的に制御され、テーブル・アセンブリ９２の両端部の横方向移動が同期される点である。従来の患者支持テーブルにおいて、横方向運動の調節は、横方向における位置を調節するために手動で回転されるノブまたはねじを使用して、達成される。この調節は、手動式であるばかりでなく、支持テーブルの各端部の調節が個別に行われなければならず、テーブルの端部の位置を同期させる機構は存在しない。これは、一方の端部が他方の端部より極度に横方向の位置へと動かされる場合があるため、患者位置決めエラーを生じさせる可能性があり、横方向における両端部の適正な同期された位置を得ることは非常に困難である。 Another feature of the medical table 82 according to the present invention is that lateral movement (ie, movement in the X direction) is automatically controlled and the lateral movement of both ends of the table assembly 92 is synchronized. In conventional patient support tables, adjustment of lateral movement is achieved using knobs or screws that are manually rotated to adjust the position in the lateral direction. This adjustment is not only manual, but each end of the support table must be adjusted individually, and there is no mechanism to synchronize the position of the end of the table. This can cause patient positioning errors because one end may be moved to a more extreme lateral position than the other end, and proper synchronization of both ends in the lateral direction. Getting the position is very difficult.
更に、端部を同期させることは、信頼性があり再現可能な撮像結果を確実なものとすることにおいて有効である。患者を撮影するために診療台８２上の患者が放射線を受ける本発明のシステムなどのようなシステムでは、放射線源と、画像を生成するためにシステムへデータを供給する検出器との間の経路におけるあらゆるものが、画像の品質に影響を及ぼし得る。上述のテーブル・アセンブリ９２の下側に延在する配線は、撮影される画像の品質に支障を及ぼすおそれがあり、画像上のアーティファクト、すなわち、療法士や医師が得られた画像を検討するときに考慮したいであろうアーティファクトとなり得る。上述の下側支持部９８のチャネル１１８は、配線を分離され収容された状態に保つ役割を果たす。チャネル１１８の位置を認識することに加えて、テーブル・アセンブリ９２の端部の動きを同期させることによって、医師／療法士は予測可能なアーティファクトを得ることができ、この予測可能なアーティファクトは、医師／療法士が画像を見たときに効果的に排除することが可能である。なぜなら、それらのアーティファクトは、予測可能な位置にあり、補正可能なものであり、画像が再現可能なものであるからである。同期しない場合には、アーティファクトは、ユーザにとってより大きな妨げとなる。 Furthermore, synchronizing the edges is effective in ensuring reliable and reproducible imaging results. In a system such as the system of the present invention where the patient on the medical table 82 receives radiation to image the patient, the path between the radiation source and the detector that supplies the data to the system to generate an image. Everything in can affect image quality. The wiring that extends below the table assembly 92 described above may interfere with the quality of the captured image, and artifacts on the image, that is, when the therapist or doctor examines the obtained image. Can be an artifact that you might want to consider. The channel 118 of the lower support 98 described above serves to keep the wiring separated and housed. In addition to recognizing the position of the channel 118, by synchronizing the movement of the end of the table assembly 92, the physician / therapist can obtain a predictable artifact, which can be determined by the physician. / It can be effectively excluded when the therapist sees the image. This is because these artifacts are in predictable positions, can be corrected, and images can be reproduced. If not synchronized, artifacts are a greater obstacle to the user.
診療台８２は、図１３に示される本発明の一実施形態による横方向運動制御システム２００を備える。横方向運動制御システム２００は制御装置２０４を備え、制御装置２０４は、テーブル・アセンブリ９２の第１の端部２１２の近くに配置される第１のモータ２０８と電気的に結合され、かつ、テーブル・アセンブリ９２の第２の端部２２０の近くに配置される第２のモータ２１６と電気的に結合される。第１のモータ２０８は、シャフト２２４と、シャフト２２４に結合されたエンコーダ２２８とを備える。第２のモータ２１６は、シャフト２３２と、シャフト２３２に結合されたエンコーダ２３６とを備える。エンコーダ２２８、２３６は、各モータのシャフトの位置データを送るために、制御装置２０４と通信する。制御装置２０４は、キーパッド１４０から動作指示を受け取る。制御装置２０４はコンピュータ・コードを備え、このコンピュータ・コードは、テーブル・アセンブリ９２の両端部で各モータ２０８、２１６のシャフト２２４、２３２が確実に同期されるように、エンコーダ２２８、２３６からの位置データを比較する。制御装置２０４は、同時に両軸の方向（ＸおよびＹ）にテーブル・アセンブリ９２を移動させ、この移動と同時にヨー（yaw）を求める。エンコーダ２２８、２３６は絶対（アブソリュート）エンコーダであり、これは、同期を可能にするために、ＳＳＩや他の適切なタイプのフィードバックなどのようなフィードバックを組み入れる。 The medical table 82 includes a lateral motion control system 200 according to an embodiment of the present invention shown in FIG. The lateral motion control system 200 includes a controller 204, which is electrically coupled to a first motor 208 disposed near the first end 212 of the table assembly 92, and the table. Electrically coupled to a second motor 216 located near the second end 220 of the assembly 92; First motor 208 includes a shaft 224 and an encoder 228 coupled to shaft 224. Second motor 216 includes a shaft 232 and an encoder 236 coupled to shaft 232. Encoders 228, 236 communicate with controller 204 to send the position data of each motor shaft. The control device 204 receives an operation instruction from the keypad 140. The controller 204 includes computer code that is positioned from the encoders 228, 236 to ensure that the shafts 224, 232 of each motor 208, 216 are synchronized at both ends of the table assembly 92. Compare the data. The controller 204 simultaneously moves the table assembly 92 in the directions of both axes (X and Y), and obtains yaw simultaneously with this movement. Encoders 228, 236 are absolute (absolute) encoders that incorporate feedback, such as SSI or other suitable type of feedback, to enable synchronization.
モータ２０８、２１６を、エンコーダ２２８、２３６の線形絶対フィードバックと関連して使用することにより、システムは、テーブル・アセンブリ９２のヨーイングおよびクラブ運動（横に流される運動）を検出し、その情報をオペレータに対して表示することが可能となる。フィードバックがリニア（線形）であることにより、ユーザは、負荷側で生じていることを理解することも可能となる。このフィードバック情報は全て、上述のようにチャネル１１８において供給電力からフィードバック・ライン（データ線）を隔離することにより、可能となる。 By using the motors 208, 216 in conjunction with the linear absolute feedback of the encoders 228, 236, the system detects the yawing and club movement (lateral movement) of the table assembly 92 and uses that information as an operator. Can be displayed. Because the feedback is linear, the user can also understand what is happening on the load side. All of this feedback information is made possible by isolating the feedback line (data line) from the supply power in channel 118 as described above.
Ｙ軸運動は、ステッピング・モータを使用して制御される。テーブル・アセンブリ９２が移動している間、絶対線形フィードバックが使用され、テーブル・アセンブリ９２を許容限度内に保持するようにテーブル・アセンブリ９２をサーボ制御し、それにより、診療台の動作の制御における精度が向上する。更に、Ｙ軸運動制御は、障害物の検出が可能となる利点や、起きようとしている診療台の衝突（ガントリとなど）の検出が可能となり、衝突前に診療台を停止させられる利点がある。衝突の検出は、診療台位置に関する連続的なダブル・チェッキングにより動的に実施される。あらゆる誤差の伝播が、ＰＣＰ上でエンドユーザに対して表示される。 Y-axis motion is controlled using a stepper motor. While the table assembly 92 is moving, absolute linear feedback is used to servo control the table assembly 92 to keep the table assembly 92 within acceptable limits, thereby controlling the operation of the table. Accuracy is improved. Furthermore, the Y-axis motion control has an advantage that an obstacle can be detected and a collision (such as a gantry) of a medical table that is about to occur can be detected, and the medical table can be stopped before the collision. . Collision detection is performed dynamically by continuous double checking on the table position. Any error propagation is displayed to the end user on the PCP.
この発明のさらなる特徴は、以下の特許請求の範囲から見出すことが可能である。 Further features of the invention can be found from the following claims.
Claims (17)
ベースと、
下側支持部と、前記下側支持部に対して移動可能であり第１の端部および第２の端部を含む上側支持部とを備え、患者を支持するように構成されるテーブル・アセンブリと、
前記テーブル・アセンブリと電気的に結合され、前記テーブル・アセンブリが或る軸に沿って第１の方向に、また、前記軸に対して横方向に、また、前記軸に対して垂直方向に動くように指示するように構成される制御装置と、
前記テーブル・アセンブリと電気的に結合される横方向運動制御システムと
を備え、前記横方向運動制御システムは、
前記上側支持部の前記第１の端部に結合されたシャフトを含む第１のモータと、
前記第１のモータの前記シャフトと結合され、前記シャフトの第１の位置を検出するように構成される第１のエンコーダと、
前記上側支持部の前記第２の端部に結合されたシャフトを含む第２のモータと、
前記第２のモータの前記シャフトと結合され、前記シャフトの第２の位置を検出するように構成された第２のエンコーダとを備え、
前記制御装置は、前記第１の位置および前記第２の位置を受け取り、比較するように構成され、前記制御装置は、前記第１の位置および前記第２の位置を実質的に同期させるように、前記第１のモータおよび前記第２のモータへ指示を通信するように構成される、
患者支持デバイス。 A patient support device,
Base and
A table assembly comprising a lower support and an upper support that is movable relative to the lower support and includes a first end and a second end, and is configured to support a patient When,
Electrically coupled to the table assembly, the table assembly moves along a certain axis in a first direction, transversely to the axis and perpendicular to the axis A control device configured to direct
A lateral motion control system electrically coupled to the table assembly, the lateral motion control system comprising:
A first motor including a shaft coupled to the first end of the upper support;
A first encoder coupled to the shaft of the first motor and configured to detect a first position of the shaft;
A second motor including a shaft coupled to the second end of the upper support;
A second encoder coupled to the shaft of the second motor and configured to detect a second position of the shaft;
The controller is configured to receive and compare the first position and the second position so that the controller substantially synchronizes the first position and the second position. Configured to communicate instructions to the first motor and the second motor;
Patient support device.
ガントリと、
下側支持部と、前記下側支持部に対して移動可能であり第１の端部および第２の端部を備える上側支持部とを備え、患者を支持するように構成されたテーブル・アセンブリと、
前記テーブル・アセンブリと電気的に結合され、前記テーブル・アセンブリがガントリ内への第１の方向に、また、前記第１の方向に対して横方向に、また、前記第１の方向に対して垂直方向に動くよう指示するように構成される制御装置と、
前記テーブル・アセンブリと電気的に結合され、前記上側支持部の前記第１の端部の位置および前記上側支持部の前記第２の端部の位置を検出し、前記第１の端部の位置および前記第２の端部の位置を出力するように構成される横方向運動制御システムと
を備える放射線療法用治療システム。 In a radiation therapy treatment system,
With gantry,
A table assembly configured to support a patient, comprising: a lower support; and an upper support movable with respect to the lower support and having a first end and a second end When,
Electrically coupled to the table assembly, wherein the table assembly is in a first direction into the gantry, laterally relative to the first direction, and relative to the first direction. A control device configured to direct movement in a vertical direction;
A position of the first end portion that is electrically coupled to the table assembly and detects a position of the first end portion of the upper support portion and a position of the second end portion of the upper support portion; And a lateral motion control system configured to output the position of the second end.
前記テーブル・アセンブリの第２の端部の位置を検出するステップと、
前記第１の端部の前記位置と前記第２の端部の前記位置とを比較するステップと、
前記第１の端部の前記位置と前記第２の端部の前記位置とを実質的に同期させるステップと
を備える方法。 Detecting a position of a first end of a table assembly for a radiation therapy treatment system;
Detecting a position of a second end of the table assembly;
Comparing the position of the first end with the position of the second end;
Substantially synchronizing the position of the first end and the position of the second end.
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